(57)【要約】【課題】  ワーク以外の物体（例えば作業者の手）が回転している工具に接触することが防止される電動工具を提供する。【解決手段】  本発明の電動工具は、回転する工具の近傍領域に向けて電波を送信し、その領域内に存在する電波反射体からの反射波を受信するレーダと、受信した反射波から、電波反射体と工具間の距離と、その距離の変化速度を計算する手段と、計算された距離と速度が第１基準を満たすときに緩制動を加える第１ブレーキと、計算された距離と速度が第２基準を満たすときに急制動を加える第２ブレーキを備えている。そして、第１基準と第２基準は、速度が早いほど長い距離が設定されており、同一速度に対して設定されている距離が、第１基準の方が第２基準よりも長いことを特徴とする。【選択図】  図１
2005088248.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転する工具の近傍領域に向けて電波を送信し、その領域内に存在する電波反射体からの反射波を受信するレーダと、
受信した反射波から、電波反射体と工具間の距離と、その距離の変化速度を計算する手段と、
計算された距離と速度が第１基準を満たすときに緩制動を加える第１ブレーキと、
計算された距離と速度が第２基準を満たすときに急制動を加える第２ブレーキと、
を備える動力工具。
【請求項２】
前記第１基準と前記第２基準は、速度が早いほど長い距離が設定されており、同一速度に対して設定されている距離が、第１基準の方が第２基準よりも長いことを特徴とする請求項１の動力工具。
【請求項３】
前記工具とその工具を回転させるモータとの間に、モータ側の回転速度を回転工具側の回転を超えないように規制するワンウエイクラッチが挿入されており、
前記第１ブレーキは、ワンウエイクラッチよりもモータ側の部材に制動力を加え、
前記第２ブレーキは、ワンウエイクラッチよりも工具側の部材に制動力を加えることを特徴とする請求項１又は２の動力工具。
【請求項４】
前記第１ブレーキは、電動モータで発電させることによって電動モータを制動する発電ブレーキであることを特徴とする請求項１から３のいずれかの動力工具。
【請求項５】
工具を回転させるモータと、
その工具とモータとの間に挿入されており、両者を接続状態と離反状態の間で切換えるクラッチと、
回転する工具の近傍領域に向けて電波を送信し、その領域内に存在する電波反射体からの反射波を受信するレーダと、
受信した反射波から、電波反射体と工具間の距離と、その距離の変化速度を計算する手段と、
計算された距離と速度が第１基準を満たすときにクラッチを離反状態に切換えるクラッチ切換え手段と、
計算された距離と速度が第２基準を満たすときに回転工具に制動力を加える工具ブレーキと、
を備える動力工具。
【請求項６】
前記第１基準と前記第２基準は、速度が早いほど長い距離が設定されており、同一速度に対して設定されている距離が、前記第１基準の方が前記第２基準よりも長いことを特徴とする請求項５の動力工具。
【請求項７】
前記レーダが利用する電波の周波数が１Ｇ〜３０ＧＨｚの範囲にあることを特徴とする請求項１から６のいずれかの動力工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は動力工具に関し、特に回転している工具にワーク以外の物体が接触することを可能な限り未然に防止する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
作業者の手が回転する工具に接触したときに工具の回転を緊急停止させる技術が知られている（特許文献１）。
特許文献１に開示された技術では、人体とワーク（木材）の導電性の相違を利用する。作業者の手が工具に接触したときの工具の電位は、ワーク（木材）が工具に接触したときの工具の電位よりも高いことから、工具から高い電位が検出されたときに工具の回転を緊急停止させる。あるいは回転する工具を安全領域へ緊急退避させる。
【特許文献１】米国特許出願公開第２００２−１７３３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１の技術では、回転する工具に作業者の手が接触したことを検出してから工具の回転を緊急停止させたり、あるいは、回転する工具を安全領域へ緊急退避させたりする方式であり、回転している工具に作業者の手が接触することを未然に防ぐことはできない。回転する工具に作業者の手が接触したことを検出してから緊急制動して安全を確保する方式では、極めて短時間のうちに工具の回転を停止させるか、あるいは極めて短時間のうちに回転する工具を安全領域へ退避させる必要がある。これに応えようとすると、制動手段や退避手段が大掛かりなものとなる。また、復旧作業にも労力を要する。そのため、可搬型のような小型の動力工具では、実現が困難である。
本発明では上記の問題を克服する。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明で創作した一つの動力工具は、回転する工具の近傍領域に向けて電波を送信し、その領域内に存在する電波反射体からの反射波を受信するレーダと、受信した反射波から、電波反射体と工具間の距離と、その距離の変化速度を計算する手段と、計算された距離と速度が第１基準を満たすときに緩制動を加える第１ブレーキと、計算された距離と速度が第２基準を満たすときに急制動を加える第２ブレーキを備えている。
第１基準と第２基準は、速度が早いほど長い距離が設定されており、同一速度に対して設定されている距離が、第１基準では長く第２基準では短い。
【０００５】
物質によって電波反射率が異なることが知られている。ワーク（木材）は水分含有量が低く、ワーク以外の物体に比べれば、電波反射率が低い。ワーク（木材）は有効な電波反射体とならず、ワーク以外の物体は有効な電波反射体となる。
そこで、回転する工具の近傍領域に向けて電波を送信し、反射波を受信するレーダを備えていると、その領域内にワーク以外の物体が存在していればそれを検出することができ、その検出にワークの存在が邪魔をしない。本発明の動力工具によると、ワークの存在に邪魔されないで、回転する工具の近傍領域内に存在するワーク以外の電波反射体の存在を検出することができる。
レーダを用いると、レーダから電波反射体までの距離を検出することができ、ひいては電波反射体と工具間の距離を検出することができる。時間間隔をおいて距離を検出することによって、距離の変化速度、すなわち電波反射体が工具に向かう移動速度を検出することができる。ドップラ効果を利用するレーダによって電波反射体が工具に向かう移動速度を直接に検出するようにしてもよい。
作業者の手等の電波反射体が工具に接触する可能性は、工具までの距離と、工具に向かう移動速度の組合せによる。工具に向かう移動速度が早ければ工具までの距離が長くても工具に接触する可能性が高い。工具に向かう移動速度が遅ければ工具までの距離が短くない限り工具に接触する可能性は高くない。
本発明では、距離と速度の組合せに関する基準を利用して工具に接触する可能性が高い場合を検出する。工具に接触する可能性が高い状況を検出した時点で必要な対策をとる。
【０００６】
工具が回転している動力工具を制動するためには、慣性エネルギに抗して制動しなければならない。
大きな慣性エネルギを持っている動力工具を急制動しようとすると、ブレーキには非常に大きな負荷がかかり、動力工具や動力工具を支持している支持台には非常に大きな反力がかかる。これに耐えられるようなブレーキや支持台を実現することが不可能ではないにしても実際的ではない。
本発明では、工具が高速で回転して大きな慣性エネルギで回転している場合には緩制動力を作用させる。緩制動である限り、ブレーキにはそれほど大きな負荷がかからず、動力工具や動力工具を支持している支持台にもそれほど大きな反力がかからない。それに耐えられるブレーキや支持台を比較的容易に用意することができる。
緩制動で工具を停止させるには時間を要し過ぎる。そこで本発明では、最初に緩制動して慣性エネルギが低下した時点で、急制動を加える。慣性エネルギが低下した時点で急制動を加えても、ブレーキにはそれほど大きな負荷がかからず、動力工具や動力工具を支持している支持台にもそれほど大きな反力がかからない。それに耐えられるブレーキや支持台を比較的容易に用意することができる。
【０００７】
本発明では、緩制動を加える第１ブレーキと急制動を加える第２ブレーキを併用する。それぞれのブレーキは、距離と速度の組合せに関する基準を利用し、電波反射体が工具に接触する可能性が高い場合に作動する。
緩制動を加える第１ブレーキは、距離と速度の組合せが第１基準を満たすときに作動する。急制動を加える第２ブレーキは、距離と速度の組合せが第２基準を満たすときに作動する。第１基準と第２基準では、同一速度に対して異なる距離が設定されており、第１基準の距離は長く、第２基準の距離は短い。
【０００８】
本発明の動力工具では、次の事象が得られる。
（１）距離と速度の組合せが第１基準を満たさない場合：第１ブレーキと第２ブレーキは共に作動せず、動力工具を用いた作業を継続することができる。
（２）距離と速度の組合せが第１基準を満たし、第２基準を満たさない場合：同一速度に対して設定されている第１基準の距離は長く、第２基準の距離は短いために、電波反射体が工具に接近すると、最初にこの状態が検出される。この状態が検出されると、第１ブレーキが作動して緩制動が加えられる。緩制動であるために、ブレーキにはそれほど大きな負荷がかからず、動力工具や動力工具を支持している支持台にもそれほど大きな反力がかからない。
（３）距離と速度の組合せが第１基準を満たしてから第２基準まで満たす場合：電波反射体が工具にさらに接近すると、この状態が検出される。この状態が検出されると、第２ブレーキが作動して急制動が加えられる。工具は急激に回転停止するために、回転する工具に作業者の手等の電波反射体が接触することがなく、電波反射体が工具に接触するに先立って工具は回転を停止する。急制動ではあるが、それに先だって第１ブレーキによって減速されているために、第２ブレーキにはそれほど大きな負荷がかからず、動力工具や動力工具を支持している支持台にもそれほど大きな反力はかからない。
（４）第１基準を満たしてから第２基準を満たさないうちに第１基準も満たさなくなる場合：電波反射体が工具に一旦は接近してもその後に遠ざかればこの状態となる。第１ブレーキの制動は解除され、動力工具を用いた作業を継続することが可能となる。
本発明の動力工具は、回転している工具にワーク以外の物体が接触する危険性を事前に認識できる技術を得たことから可能となったものである。
【０００９】
工具とその工具を回転させるモータとの間に、モータ側の回転速度を回転工具側の回転を超えないように規制するワンウエイクラッチを挿入しておくことが好ましい。この場合、第１ブレーキはワンウエイクラッチよりもモータ側の部材に制動力を加え、第２ブレーキはワンウエイクラッチよりも工具側の部材に制動力を加えることが好ましい。
モータの慣性モーメントは、回転工具のそれと比較して大きい。この動力工具では、モータが工具を回転させている状態において第１基準を満たすと、第１ブレーキがモータ側の部材に制動力を加える。モータ側の部材に制動力が加わってモータ側の回転速度が減少しても、ワンウエイクラッチは工具が高速回転しつづけることを許容する。この間にもモータ側の回転速度は減少しつづける。
電波反射体が工具にさらに接近して第２基準まで満たすと、第２ブレーキが作動して回転工具に急制動が加えられる。この時点ではモータ側の回転速度が減少しており、ワンウエイクラッチが空転しており、第２ブレーキは慣性モーメントが小さい回転工具側の部材のみを制動させればよく、急制動することができる。回転工具側を急制動している途中でモータ側の回転速度に追いつく可能性があり、その場合には、第２ブレーキでモータをも急制動することになるが、その時点ではモータの速度はすでに遅くなっており、慣性モーメントは小さく、モータを急制動しても問題は生じない。
上記のワンウエイクラッチには、例えば、球、ローラ等のスプラグを駆動側と被動側の間に一方向だけにくい込むようにしたものや、ラチェットを用いたものや、カムを用いたものや、軸にコイルバネを巻きつけてその巻き締め力を利用したもの等を用いることができる。必要に応じて選択すればよく、特別なものに限定されない。
【００１０】
工具を回転させるモータが電動モータである場合、電動モータで発電させることによって電動モータを制動する発電ブレーキによって第１ブレーキを実現することが好ましい。この場合、機械的なブレーキが不必要となり、装置構成を簡単化することができる。
【００１１】
本発明で創作した他の一つの動力工具は、工具を回転させるモータと、その工具とモータとの間に挿入されており、両者を接続状態と離反状態の間で切換えるクラッチと、回転する工具の近傍領域に向けて電波を送信し、その領域内に存在する電波反射体からの反射波を受信するレーダと、受信した反射波から、電波反射体と工具間の距離と、その距離の変化速度を計算する手段と、計算された距離と速度が第１基準を満たすときにクラッチを離反状態に切換えるクラッチ切換え手段と、計算された距離と速度が第２基準を満たすときに回転工具に制動力を加える工具ブレーキを備えている。
第１基準と第２基準は、速度が早いほど長い距離が設定されており、同一速度に対して設定されている距離が、第１基準の方が第２基準よりも長いことを特徴とする。
ここでいうモータは、電動モータに限られず、圧縮エアーで回転するモータや、超音波で回転するモータ等を含む。
【００１２】
上記の動力工具においても、第１基準を用いることによって電波反射体が回転する工具に接触する可能性が発生したことを早期に検出することができる。上記の動力工具では、この段階でクラッチを切離し、工具とモータが独立に自由に回転できる状態とし、その状態で、第２基準が満たされるか否かを看視する。第２基準が満たされないままに第１基準が解消すれば、再びクラッチを接続して作業を続けることができる。第２基準が満たされるまで電波反射体が接近すると、工具ブレーキが回転する工具に制動力を加える。このときには、クラッチが切離され、慣性モーメントが小さい回転工具がモータと無関係に回転していることから、工具ブレーキは回転する工具を急制動させる。
この動力工具によれば、工具が急激に回転停止するために、回転する工具に作業者の手等の電波反射体が接触する危険性は低くなる。急制動ではあるが、それに先だってクラッチによってモータから切離されているために、第２ブレーキにはそれほど大きな負荷がかからず、動力工具や動力工具を支持している支持台にもそれほど大きな反力はかからない。ブレーキの構成を簡素にすることができ、耐久性を向上させることができる。
【００１３】
前記クラッチとしては、例えば電磁パウダクラッチやエア式クラッチ等を用いることができる。また、電動モータを制動するブレーキと併用して、遠心クラッチを用いることもできる。この遠心クラッチは、モータが定格の回転数で回転しているときは、モータと工具を係合させる。モータが所定の回転数以下に減速されると、モータと工具を非係合させる。そのため、モータを制動することによって、工具とモータ間の動力伝達を遮断することができる。遠心クラッチを用いる場合、遠心クラッチが非係合となる程度にモータを制動すればよく、モータを停止させなくてもよい。
【００１４】
本発明では、木質系材料を透過しやすく、水分含有率の高い物体や金属体で反射されやすい電波を用いることが好ましい。周波数が１Ｇ〜３０ＧＨｚの電波を用いると、木質系材料を透過しやすく、水分含有率の高い物体や金属体で反射されやすい特性を得ることができる。レーダがワークを捕捉して不必要に制動したり、ワークの陰に隠れた電波反射体を検出し損ねて、必要なときに制動しないといった事象の発生を極力防止することができる。
【００１５】
本明細書において、回転工具が制動されるとは、回転工具へ直接的に制動力を作用して制動することのみに限らず、結果的に回転工具が制動される行為を示す。例えば、回転工具が取付けられている工具軸やその工具軸に結合している部位等に制動力を与えることも回転工具を制動することとなる。
本発明は、動力工具における正常な利用形態を基準として、そこから発生しうる異常な状況を想定しており、動作している工具にワーク以外の物体を意図的に接触させるような行為に対しては、本発明の作用効果等を期待すべきではない。
【発明の効果】
【００１６】
本発明により、ワーク以外の電波反射体が回転する工具と接触することを、可能な限り未然に防止することができる動力工具を提供することができる。特に、ワーク以外の電波反射体が工具に接触する可能性がある状況を未然に検出し、その状況に応じて動力工具の動作を制動することができるため、ワーク以外の物体が工具に接触しそうになっても、それ以前に工具の回転を停止できる可能性が高くなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。まず最初に、以下の実施例の主要な特徴を列記する。
（形態１）  本発明は、木質系ワークを切断するテーブルソーに適用することが特に有用である。
（形態２）  テーブルソーは、電動モータの回転を利用して発電させる発電ブレーキ回路を有し、電動モータで発電させることによって電動モータを制動する。
（形態３）  テーブルソーは、くさび形状の部材を鋸軸に当接させて制動力を得る鋸軸ブレーキを有し、丸鋸や鋸軸等を急激に停止させる。
（形態４）  テーブルソーは、最初に電動モータを発電制動し、次いで鋸軸ブレーキを作動させる。
（形態５）  テーブルソーは、電波反射体と丸鋸間の距離と、丸鋸への接近速度からなる２次元マップを記憶している。その２次元マップが、電動モータの発電制動や鋸軸ブレーキの作動開始条件を記述している。
【実施例】
【００１８】
（実施例１）  以下、本発明を具現化した実施例１のテーブルソーを図面を参照して説明する。図１、図２は、本実施例のテーブルソー１の全体図である。
テーブルソー１は、木質系のワークＷを切断する動力工具である。図１に示すように、本実施例のテーブルソー１は、木質系のワークＷを切断するものであって、ワークＷが置かれるテーブル５を備える。テーブル５の上方には丸鋸３の一部が突出しており、その突出部分の上方と側方は安全カバー７により覆われている。安全カバー７は、テーブル５上に回動可能に取り付けられており、切断時にはワークＷによって押し開かれる。
図２に示すように、テーブルソー１は、丸鋸３を駆動する電動モータ１１と、電動モータ１１の動力を丸鋸３に伝達する動力伝達部１３と、テーブルソー１の動作を制御する制御部１５を備えている。テーブルソー１には、電源コード１９から電気が供給される。
【００１９】
図３は、動力伝達部１３の構成を示す図である。動力伝達部１３は、電動モータ１１の回転軸１２に刻設されたギヤ１２ａと係合しているギヤ２１を備えている。また、丸鋸３が取付けられる鋸軸２７を備えている。丸鋸３は、取付プレート２３ａ、２３ｂや取付ボルト２５によって鋸軸２７に取付けられている。鋸軸２７には拡径フランジ２８が嵌合されている。鋸軸２７と拡径フランジ２８は確実に固定され一体化している。
図２に示すようにギヤ２１には内孔が設けられ、ワンウエイクラッチ２９が嵌合されている。そして、ワンウエイクラッチ２９の内孔を鋸軸２７が貫通している。ワンウエイクラッチ２９は、丸鋸の正転方向において、ギヤ２１の回転が鋸軸２７の回転よりも速いときは係合し、ギヤ２１の回転が鋸軸２７の回転よりも遅いときは非係合となる。即ち、ギヤ２１の回転が鋸軸２７の回転よりも速いときのみ、電動モータ１１の回転動力は丸鋸３に伝導される。従って、常に、（鋸軸２７の回転速度）≧（ギヤ２１の回転速度）の関係となり、（鋸軸２７の回転速度）＞（ギヤ２１の回転速度）のとき、鋸軸２７は空転することとなる。
丸鋸３が停止している状態において電動モータ１１が駆動すると、回転軸１２の回転動力がギヤ２１に伝達される。ギヤ２１が回転を始めると、ワンウエイクラッチ２９を介してギヤ２１と鋸軸２７は係合し、電動モータ１１による回転動力が鋸軸２７へ伝達する。鋸軸２７は丸鋸３と共に回転をする。テーブルソー１の利用者（作業者）は、ワークＷを丸鋸３に当接させて切断することができる。
【００２０】
鋸軸２７の拡径フランジ２８の外周面に対向して鋸軸ブレーキ３１が設けられている。図３に鋸軸ブレーキ３１の構成を示す。図３は、鋸軸ブレーキ３１部を鋸軸２７の軸方向から見た断面図である。
図３に示す鋸軸ブレーキ３１は、作動時にスライドして鋸軸２７の拡径フランジ２８と当接するスライドブロック３３と、スライドブロック３３をスライドさせるバネ３５と、スライドブロック３３を待機位置に拘束するロックピン３７と、ロックピン３７をスライドブロック３３から引き抜くソレノイド３８等によって構成される。また、スライドブロック３３を待機位置へ押し戻すプッシュロッド３９と、プッシュロッド３９を待機位置に維持するバネ３９ａを備えている。スライドブロック３３は、拡径フランジ２８と当接する面３３ｂが傾斜しているくさび形状をしている。
図３は鋸軸ブレーキ３１が非作動の状態を示している。スライドブロック３３は、鋸軸２７の拡径フランジ２８とは当接しない待機位置にある。この状態において、バネ３５は十分に圧縮されている。バネ３５の弾性力はスライドブロック３３に作用しており、その弾性力はスライドブロック３３を拡径フランジ２８と当接する位置までスライドさせうる力である。ロックピン３７は、スライドブロック３３に設けられた孔３３ａと遊嵌して、スライドブロック３３を待機位置に拘束している。ロックピン３７は、ソレノイド３８の可動子３８ａと連結されている。ソレノイド３８は引き込み作動型であり、非通電時は可動子３８ａが突出している。ソレノイド３８が通電されると、突出している可動子３８ａが急速に引き込まれる。
【００２１】
図４は、鋸軸ブレーキ３１が作動している状態である。鋸軸ブレーキ３１は、ソレノイド３８が動作することによって作動する。ソレノイド３８が通電されると、可動子３８ａが急速に引き込まれる。それにより、可動子３８ａに連結されているロックピン３７が、スライドブロック３３の孔３３ａから引き抜かれる。スライドブロック３３は、ロックピン３７による拘束が解かれ、バネ３５の弾性力によって拡径フランジ２８と当接する位置にスライドする。スライドブロック３３と拡径フランジ２８が当接すると、スライドブロック３３と拡径フランジ２８との摩擦により、鋸軸２７は制動される。このとき、スライドブロック３３は、拡径フランジ２８との摩擦によってさらに引き込まれる。それにより、スライドブロック３３と拡径フランジ２８との摩擦力は増大し、鋸軸２７はさらに強く制動される。即ち、回転している丸鋸３が急停止される。
鋸軸ブレーキ３１の作動後の復旧は、ソレノイド３８への通電を止め、プッシュロッド３９を押し込めばよい。プッシュロッド３９によって、スライドブロック３３が待機位置まで押し戻される。スライドブロック３３が待機位置に移動すると、ソレノイド３８の可動子３８ａが孔３３ａに遊嵌する。スライドブロック３３が拡径フランジ２８と強く当接しているときは、鋸軸２７を逆回転させるとよい。このように、鋸軸ブレーキ３１の作動後の復旧は容易である。
【００２２】
図１に示すように、丸鋸３の前後には、レーダ４６とレーダ４７が配置されている。レーダ４６は、丸鋸３の刃先とワークＷが当接する位置（加工位置）近傍に設定された第１設定領域Ａを看視するためのレーダである。図６に第１設定領域Ａ（右下がりのハッチング部）を示す。図６は、テーブルソー１を上方から見た模式図である。レーダ４６は、図１、２に示すように、丸鋸３の前方でテーブル５の下方に配置される。レーダ４６がテーブル５の下方に配置されるため、図６に示すように、テーブル５の丸鋸３先端近傍には電波を透過する透過窓５ａが設けられている。透過窓５ａには樹脂製の板材を用いることができる。
レーダ４７は、丸鋸３に沿ってワーク送り方向に設定された第２設定領域Ｂを看視するためのレーダである。図６に第２設定領域Ｂを示す。第２設定領域Ｂは、第１設定領域Ａを含んでいる。レーダ４７は、図１、図２に示すように、テーブル５の後方に取付けられたアーム４５の先端に取付けられている。図から明らかなように、レーダ４７は、丸鋸３の上方で、かつ、丸鋸３の後方（作業者側と反対側）に位置している。さらに、レーダ４７は、その中心が丸鋸３の平面上に位置するように配置されている。これによって、丸鋸３の影となる領域が少なくなるように配慮されている。
【００２３】
以下、レーダ４６、４７について詳細に説明する。まず、レーダ４６について説明する。図７はレーダ４６の構成を示すブロック図である。
図７に示すように、レーダ４６は、電波を送受信するための送受信アンテナ５４を備える。送受信アンテナ５４（詳しくは、送受信アンテナ５４の電波送信部）には、所定の周波数で振動する電気信号を出力する発振回路５２が接続され、発振回路５２にはクロック回路５０が接続されている。クロック回路５０は、発振回路５２の出力を周期的にＯＮ／ＯＦＦする回路である。したがって、クロック回路５０によって発振回路５２の出力がＯＮされている間だけ送受信アンテナ５４から電波が送信される。
また、送受信アンテナ５４（詳しくは、送受信アンテナ５４の電波受信部）には、増幅回路５８とフィルタ回路６０を介して波形整形回路６２が接続されている。増幅回路５８は送受信アンテナ５４で受信した電波による信号を増幅し、フィルタ回路６０は増幅回路５８で増幅された信号からノイズを除去する。波形整形回路６２は、フィルタ回路６０から出力された信号の波形を整形して、整形後の信号を制御部１５に出力する。
【００２４】
ここで、レーダ４６から出力される電波は周波数が１〜３０ＧＨｚの電波を用いることが好ましい。本実施例では１０．５ＧＨｚのマイクロ波を用いている。この周波数帯の電波は、ワークＷ（木質系）の電波反射率とワークＷ以外の物体（例えば、作業者の手や金属体等）の電波反射率とが大きく異なる。その電波反射率の違いを利用して、電波を反射した物体がワークＷか否かの判断をすることができる。詳しくは、上記周波数帯の電波では、含水率の低い木材等は電波反射率が低く、透過率が高い。一方、含水率の高い物体（作業者の手等）や金属等は電波反射率が高い。従って、受信した反射波のピーク値の大きさによって、その反射波がワークで反射されたものか、ワークＷ以外のものなのかを知ることができる。また、ワークＷの陰に隠れるワークＷ以外の物体に対しても、電波を照射して反射波を受信することができる。即ち、上記周波数帯の電波に対して、ワークＷは反射体とはならず、例えば作業者の手や金属体等のワークＷ以外の物体が反射体となる。
【００２５】
図８は、レーダ４６から送信される電波と、レーダ４６で受信された電波の出力波形とを併せて示す図である。図８（Ａ）には発振回路５２の信号を送受信アンテナ５４に出力する出力ゲートの波形を、図８（Ｂ）には実際に発振回路５２から送受信アンテナ５４に出力された信号の波形を示している。また、図８（Ｃ）には第１設定領域ＡにワークＷ（木材）のみが置かれたときにレーダ４６で受信された電波の出力波形を示し、図８（Ｄ）には第１設定領域ＡにワークＷと指とが置かれたときにレーダで受信された電波の出力波形を示している。
図８（Ａ）に示すように、発振回路５２の信号を出力する出力ゲートは周期的に時間ＴｐだけＯＮされる。このため、図８（Ｂ）に示すように、発振回路５２からは出力ゲートがＯＮされている間だけ１０．５ＧＨｚの信号が出力され、この出力される信号によって送受信アンテナ５４の電波送信部から電波が送信される。
送受信アンテナ５４の電波送信部から電波が送信されると、その送信された電波とその反射波が送受信アンテナ５４の電波受信部で受信される。図８（Ｃ）、（Ｄ）において、ａは電波送信部から送信された電波が電波受信部で直接受信された波であり、ｂ、ｃは丸鋸３近傍にある物体によって反射された反射波である。図から明らかなように、ワークＷから反射された反射波ｂのピーク電圧は低く、ワークＷを透過して指から反射された反射波ｃのピーク電圧は高くなっている。したがって、レーダ４６で受信された反射波のピーク電圧の値によって、丸鋸３近傍にワークＷのみがあるのかワークＷ以外のものがあるのかを判断できることとなる。
また、反射波が観測されるまでの時間は、レーダ４６から反射体までの距離（例えば、図８（Ｄ）に示すｔ０〜ｔ１までの時間）によって決定される。したがって、レーダ４６で反射波を観測する時間（ｔ０〜ｔ２）も第１設定領域Ａの大きさに応じて決まる。このため、レーダ４６は時間ｔ２まで反射波を観測すれば良いこととなる。
【００２６】
次に、レーダ４７について説明する。図９はレーダ４７の構成を示すブロック図である。図９に示すように、レーダ４７も、電波を送受信するための送受信アンテナ７４を備える。送受信アンテナ７４（詳しくは、送受信アンテナ７４の電波送信部）には、発振回路７２が接続され、発振回路７２にはクロック回路７０が接続されている。クロック回路７０は、発振回路７２から出力される信号の周波数を周期的に２段階に切換えると共に、切替スイッチ７８の状態を切替える。したがって、発振回路７２から出力される信号の周波数は、図１０に示すように、周期的（１周期＝２×ｔｓ）に高周波数Ｈと低周波数Ｌに切替えられる。また、発振回路７２から出力される信号（すなわち、送受信アンテナ７４から送信される電波）の周波数が切替わるのと同時に、送受信アンテナ７４の電波受信部からの信号を処理する回路（８０ａ〜８４ａと８０ｂ〜８４ｂ）も切替えられることとなる。
なお、図１０から明らかなように、レーダ４７はレーダ４６と異なり、常時いずれかの周波数の電波を送信している。
【００２７】
また、送受信アンテナ７４（詳しくは、送受信アンテナ７４の電波受信部）には、ダイオードミクサ７６が接続されている。ダイオードミクサ７６は、送受信アンテナ７４で受信される電波、すなわち、送受信アンテナ７４の電波送信部から送信される電波と反射体で反射された電波を合成し、その合成波を出力する回路である（いわゆる、検波回路）。
ここで、ダイオードミクサ７６からの出力は、反射体がレーダ４７方向（すなわち、ワーク送り方向）に移動しているか否かにより変化する。すなわち、反射体が移動していない場合、反射体により反射された電波の周波数と、送受信アンテナから送信された電波の周波数とは同一の周波数となる。一方、反射体が移動している場合、反射体により反射された電波の周波数は、ドップラー効果によって、送受信アンテナ７４から送信された電波の周波数とは異なる周波数となる。このため、反射体が移動している場合、近接する異なる２つの周波数の電波が干渉し、ダイオードミクサ７６の出力波形にはうなりが発生する。本実施例のレーダ４７では、このうなりの周波数によって反射体の移動速度を計測している。
また、ダイオードミクサ７６からの出力は、送受信アンテナ７４から出力される電波の周波数によっても異なる。本実施例のレーダ４７では、２つの周波数の電波が反射体により反射されて発生するうなりの位相差から反射体の位置（レーダ４７からの距離）を計測している。
【００２８】
ダイオードミクサ７６には、切替スイッチ７８を介して、２つの回路群と接続される。すなわち、一方は増幅回路８０ａとフィルタ回路８２ａと波形整形回路８４ａで構成され、他方は増幅回路８０ｂとフィルタ回路８２ｂと波形整形回路８４ｂで構成される。一方の回路群は送受信アンテナ７４から一方の周波数の電波が送信されている時にダイオードミクサ７６と接続され、他方の回路群は送受信アンテナ７４から他方の周波数の電波が送信されている時にダイオードミクサ７６と接続される。各回路の構成や作用は、レーダ４６に用いられている回路と同様である。
なお、２つの波形整形回路８４ａ，８４ｂは位相差計測回路８８と接続され、波形整形回路８４ａのみが速度計測回路８６に接続されている。位相差計測回路８８は各周波数の電波を送信したときに観測されたうなりの位相差（すなわち、反射体の距離）を計測する計測回路であり、速度計測回路８６は一方の周波数の電波を送信したときに観測されたうなりの周波数（すなわち、反射体の速度）を計測する回路である。位相差計測回路８８と速度計測回路８６の出力は、共に制御部１５に出力される。
【００２９】
ここで、レーダ４７から出力される電波には、レーダ４６と同様に１Ｇ〜３０ＧＨｚの電波を用いることが好ましい。本実施例では２４．２ＧＨｚのマイクロ波を用いている。レーダ４７は丸鋸３の周辺のみを看視することが好ましいため、レーダ４６よりも周波数の高い電波を用いて、電波の指向性を高めている。また、電波の周波数を上げることでその波長を短くし、反射体の位置と速度を精度良く検出するためである。
なお、レーダ４７のアンテナ形状と配置位置は、上記周波数の電波が照射されたときに所望の指向性（すなわち、丸鋸３の近傍を監視できるのに必要十分な指向性）が得られるよう決められている。
【００３０】
本出願人は、工具の近傍等をレーダによって看視する動力工具に関する技術を創作し、特許出願をしている（特願２００２−３２８８３７、特願２００３−８１３９９）。特願２００２−３２８８３７では、レーダによって工具近傍を看視する電動工具に関する技術が開示されている。特願２００３−８１３９９では、マイクロストリップアンテナやパッチアンテナを用いたレーダを有する動力工具に関する技術が開示されている。テーブルソー１においても、これらの技術を有効に利用することができる。
【００３１】
図１１にテーブルソー１の電気構成を示す。制御部１５はマイコン９１を備えている。マイコン９１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭおよびＩ／Ｏを備えている。マイコン９１のＲＯＭには、テーブルソー１の制御に係るプログラムが記憶されている。また、制御部１５は、ソレノイドコントローラ９７、モータコントローラ９９、発電ブレーキ回路１００を備えている。ソレノイドコントローラ９７、モータコントローラ９９および発電ブレーキ回路１００は、マイコン９１に接続されている。
ソレノイドコントローラ９７には、ソレノイド３８が接続されている。ソレノイドコントローラ９７は、ソレノイド３８を動作させる。ソレノイド３８の動作指令はマイコン９１によって行われる。
モータコントローラ９９には、電動モータ１１が接続されている。モータコントローラ９９は、電動モータ１１の駆動を制御する。電動モータ１１の駆動指令はマイコン９１のによって行われる。
発電ブレーキ回路１００には、電動モータ１１が接続されている。発電ブレーキ回路１００は、電動モータ１１と閉路を形成して電動モータ１１に発電させる回路である。電動モータ１１は発電することで慣性エネルギを失い制動される。発電ブレーキ回路１００の作動指令はマイコン９１によって行われる。
マイコン９１には、警報器１０２や運転スイッチ５５が接続されている。警報器１０２は、第１警報と第２警報を発令することができる。第１警報と第２警報は、互いに異なるアラーム音を発生する。作業者等はアラーム音を聞くことで、発令された警報が第１警報であるのか第２警報であるのか判別することができる。警報器１０２は、マイコン９１の指令によって第１警報と第２警報を区別して発令する。
テーブルソー１は電源回路１０１を備えている。電源回路１０１を介して各部に電力が供給される。
【００３２】
マイコン９１には、レーダ４６とレーダ４７が接続されている。マイコン９１は、レーダ４６から入力される受信波形からピークａとピークｃを検出して、そのピーク間の時間ｔ１−ｔ０を検知する。その検知した時間から、丸鋸３と反射体との距離を求める。その求められた距離から、反射体が第１設定領域にあるのか否かをを検出する。
レーダ４７からは、速度計測回路８６が計測したうなりの周波数と、位相差計測回路８８が計測したうなりの位相差が入力される。マイコン９１は、入力されたうなりの周波数から反射体の丸鋸３への接近速度を求め、入力されたうなりの位相差から反射体と丸鋸３との距離を求める。
【００３３】
マイコン９１のＲＯＭには、ワークＷ以外の物体と丸鋸３との距離と、その物体の丸鋸３への接近速度との２次元マップが記憶されている。その２次元マップ上には、ワークＷ以外の物体が丸鋸３に接触する危険性の度合いが記述されている。図１２に、その２次元マップ１１０を示す。２次元マップ１１０では、縦軸にワークＷ以外の物体と丸鋸３との距離を示し、横軸にワークＷ以外の物体の丸鋸３への接近速度を示している。縦軸の最大値はＤであり、横軸の最大値はｖ２である。距離Ｄは、レーダによって看視する領域において、丸鋸３から最遠方となる距離である。速度ｖ２は、ワークＷ以外の物体が丸鋸３へ接近する速度の想定される最大値である。この最大値ｖ２は、テーブルソー１の通常の利用形態を基準として、そこから発生しうる異常な状態を想定している。
２次元マップ１１０では、ワークＷ以外の物体の丸鋸３との距離と丸鋸３への接近速度の対の値によって、通常範囲１１１、異常範囲１１２、危険範囲１１３が設定されている。なお、２次元マップ１１０において、各範囲の境界は実線で示されており、破線は境界とはならない。通常範囲１１１は、通常の加工作業時に検出される対の値を示す範囲である。異常範囲１１２と危険範囲１１３は、通常の加工作業時には検出されない対の値を示す範囲である。異常範囲１１２と危険領域１１３とを比較すると、危険範囲１１３の方が通常の作業に対する異常の度合いが高く、即ち、ワークＷ以外の物体が丸鋸３に接触する危険性が高い。
異常範囲１１２と危険範囲１１３は、検出された物体が丸鋸３に接触するまでの余裕時間に基づいて設定されている。検出された物体が丸鋸３に接触するまでの余裕時間は、検出された丸鋸３との距離と検出された丸鋸３への接近速度によって求められる。２次元マップ１１０においては、前記余裕時間がＴ１よりも短い範囲は異常範囲１１２としている。さらに前記余裕時間がＴ２よりも短い範囲は危険範囲１１３としている。Ｔ２はＴ１よりも短い時間である。図１２の２次元マップ１１０上の直線（破線）１１６は、その傾きがＴ１を示す直線である。また２次元マップ１１０上の直線（破線）１１７は、その傾きがＴ２を示す直線である。従って、２次元マップ１１０において、直線（破線）１１６よりも下方の範囲は、前記余裕時間がＴ１未満の範囲であり、異常範囲１１１とされる。さらに直線（破線）１１７よりも下方の範囲は、前記余裕時間がＴ２未満の範囲であり、危険範囲１１２とされる。
前記余裕時間から通常範囲１１１とされる範囲においても、丸鋸３からの距離がｄ１以下の範囲は異常範囲１１２に設定されている。さらに、丸鋸３からの距離がｄ２以下の範囲は危険範囲１１２に設定されている。距離ｄ２は距離ｄ１よりも短い。距離ｄ１は、テーブルソー１の通常の加工作業において、ワークＷ以外の物体が丸鋸３に対して近接することが安全上禁止される距離である。従って、ワークＷ以外の物体が丸鋸３に対して距離ｄ１以内に近接しているときは、その物体の速度に係らず異常な状態と判断できる。さらにワークＷ以外の物体が丸鋸３に対して距離ｄ２以内に近接しているときは、その物体の速度に係らず危険な状態と判断できる。
前記余裕時間から通常範囲１１１とされる範囲においても、丸鋸３への接近速度がｖ１以上の範囲は異常範囲１１２に設定されている。接近速度ｖ１は、テーブルソー１の通常の加工作業において、ワークＷ以外の物体が丸鋸３へ接近する速度として想定されていない速度である。
２次元マップ１１０では、上述のように通常範囲１１１と異常範囲１１２の境界１１４が設定されている。また、異常範囲１１２と危険範囲１１３の境界１１５が設定されている。境界１１４は、ワークＷ以外の物体が丸鋸３に接触する危険性を判断する第１の基準となる。境界１１５は、ワークＷ以外の物体が丸鋸３に接触する危険性を判断する第２の基準となる。第１基準と第２基準では、丸鋸３と至近距離の範囲を除いて速度が早いほど長い距離が設定されている。また、同一速度に対して設定されている距離は、第１基準の方が第２基準よりも長く設定されている。
マイコン９１は、レーダ４７によって検出された反射体の丸鋸３との距離と丸鋸３への接近速度の対の値を、上述の２次元マップ１１０を用いて判定する。それにより、検出された反射体が、丸鋸３に接触する危険性の度合いを判断することができる。
【００３４】
図１３のフローチャートを用いて、テーブルソー１の動作手順を説明する。テーブルソー１の電源スイッチ（図示せず）が投入されることにより、図１３のフローチャートはスタートする。
ステップＳ１では、作業者によって運転スイッチ５５がＯＮされるまで、テーブルソー１は待機状態となる。運転スイッチ５５がＯＮされると、ステップＳ３へ進む。
ステップＳ３では、レーダ４６とレーダ４７が動作を開始する。マイコン９１は入力される信号を処理して、反射体（ワークＷ以外の物体）の看視を開始する。
ステップＳ５では、看視領域（第１設定領域Ａと第２設定領域Ｂ）に反射体が存在するか否かが判断される。看視領域に反射体（ワークＷ以外の物体）の存在が検出されないとき、ステップＳ７へ進む。
このとき、例えば運転スイッチ５５が投入された直後に、レーダ４６の受信波形をマイコン９１のＲＡＭに記憶してもよい。この記憶された受信波形を初期波形とすることで、以後の受信波形の処理では初期波形を用いてノイズ処理をすることができる。それにより、受信波形から丸鋸３等による反射波を除去して、精度よくワークＷ以外の物体の検出をすることができる。
一方、看視領域にワークＷ以外の物体の存在が検出されたとき、ステップＳ３１へ進む。ステップＳ３１では警報器１０２が第２警報を発令し、テーブルソー１は動作を終了する。テーブルソー１では、通常の作業開始時において、看視領域にワークＷ以外の物体が存在することは想定されていない。運転スイッチ５５の投入時において、看視領域にワークＷ以外の物体の存在が検出される状態は、異常な状態と判断することができる。従って、テーブルソー１は丸鋸３を回転させることなく動作を終了する。テーブルソー１では、異常な状態で丸鋸３の回転が開始されることが防止される。
【００３５】
図１３のステップＳ７では、マイコン９１がモータコントローラ９９へ電動モータ１１の駆動を指令し、モータコントローラ９９は電動モータ１１を駆動する。電動モータ１１の回転動力はワンウエイクラッチ２９を介して鋸軸２７へ伝達される。丸鋸３は鋸軸２７と共に回転する。
ステップＳ９では、反射体（ワークＷ以外の物体）が第１設定領域Ａに存在しているか否かが判断される。反射体の存在が検出されたとき（ＹＥＳ）は、ステップＳ１１へ進む。反射体の存在が検出されないとき（ＮＯ）は、ステップＳ２１へ進む。第１設定領域Ａは、通常の加工作業において安全上ワークＷ以外の物体が存在してはいけない領域である。
ステップＳ１１では、電動モータ１１が発電制動される。電動モータ１１を発電制動するために、マイコン９１が発電ブレーキ回路１００に作動指令をする。発電ブレーキ回路１００は電動モータ１１と閉路を形成し電動モータ１１に発電させる。電動モータ１１は発電することによってエネルギを失い、制動される。電動モータ１１が制動されることにより、ギヤ２１の回転数は低下する。ギヤ２１は回転数が低下するとワンウエイクラッチ２９によって鋸軸２７とは非係合の状態となる。鋸軸２７は電動モータ１１と非係合となって惰性回転する。丸鋸３は鋸軸２７と共に惰性回転する状態となる。また、ステップＳ１３では、警報器１０２が第１警報を発令する。それにより、作業者等にワークＷ以外の物体が丸鋸３に接触する危険があることを知らせる。
【００３６】
図１３のステップＳ１３では、反射体が第１設定領域Ａから退避したか否かが判断される。第１設定領域Ａに反射体の存在が検出されなければ（ＹＥＳ）、ステップＳ１９で進む。第１設定領域Ａに反射体の存在が引き続き検出されれば（ＮＯ）、ステップＳ１５へ進む。
ステップＳ１５では、反射体が第１設定領域Ａに滞在している時間を、所定の時間と比較する。検出された反射体の滞在時間が所定の時間を超えるとき（ＹＥＳ）、ステップＳ１７へ進む。検出された反射体の滞在時間が所定の時間を経過していないとき（ＮＯ）、Ｓ１３へ戻る。
ステップＳ１７では、鋸軸ブレーキ３１が作動する。マイコン９１がソレノイドコントローラ９７に指令して、ソレノイド３８を動作させる。ソレノイド３８が動作することにより、鋸軸ブレーキ３１が作動する。鋸軸ブレーキ３１が鋸軸２７を強力に制動して、鋸軸は停止する。即ち、丸鋸３の回転が停止する。丸鋸３の回転は、ワークＷ以外の物体が丸鋸３に接触する以前に停止される。
鋸軸ブレーキ３１が作動する時点ではモータ側の回転速度が減少して、ワンウエイクラッチが空転しており、鋸軸ブレーキ３１は慣性モーメントが小さい回転工具側の部材（丸鋸３や鋸軸２７等）のみを制動させればよく、急制動することができる。回転工具側を急制動している途中で電動モータ１１側の回転速度に追いつく可能性があり、その場合には、鋸軸ブレーキ３１でモータをも急制動することになるが、その時点では電動モータ１１の速度はすでに遅くなっており、慣性モーメントは小さく、電動モータ１１を急制動しても問題は生じない。
ステップＳ１７からはステップＳ３１へ進む。ステップＳ３１では、警報器１０２が第２警報を発令する。それにより、作業者等は鋸軸ブレーキ３１が作動していることを知ることができる。
【００３７】
一方、ステップＳ１３でＹＥＳのとき、ステップＳ１９では、電動モータ１１の発電制動が解除され、第１警報は停止される。そして、ステップＳ２１へ進む。上記の流れは、ワークＷ以外の物体が工具に一旦は接近してもその後に遠ざかる状態である。例えば作業者が無意識に指を丸鋸３に接近させ、第１警報を聞いて危険を認識する場合等がある。このとき、電動モータ１１の発電制動は解除され、テーブルソー１を用いた作業を継続することが可能となる。
【００３８】
図１３のステップＳ２１では、反射体（ワークＷ以外の物体）が第２設定領域Ｂに存在しているか否かが判断される。反射体の存在が検出されたとき（ＹＥＳ）は、ステップＳ２３へ進む。反射体の存在が検出されないとき（ＮＯ）は、ステップＳ９へ戻る。
ステップＳ２３では、検出された反射体の丸鋸３との距離と丸鋸３への接近速度の対の値が、２次元マップ１１０で判定される。検出された対の値が異常範囲１１２に含まれるとき（ＹＥＳ）、ステップＳ２５へ進む。検出された対の値が異常範囲１１２に含まれないとき（ＮＯ）、ステップＳ９へ戻る。
ステップＳ２５では、電動モータ１１が発電制動され、警報器１０２が第１警報を発令する。これは、ステップＳ１１と同様である。
図１１のステップＳ２７では、ステップＳ２３と同様に、検出された反射体が丸鋸３と接触する危険性が判断される。マイコン９１は検出された対の値を２次元マップ１１０で照合する。検出された対の値が２次元マップ１１０の危険範囲１１３に含まれるとき（ＹＥＳ）、ステップＳ２９へ進む。検出された対の値が２次元マップ１１０の危険範囲１１３に含まれないとき（ＮＯ）、ステップＳ３３へ進む。
【００３９】
ステップＳ２９では、鋸軸ブレーキ３１が作動する。これは、ステップＳ１７と同様である。即ち、丸鋸３の回転が停止される。丸鋸３の回転は、ワークＷ以外の物体が丸鋸３に接触する以前に停止される。
鋸軸ブレーキ３１が作動する時点ではモータ側の回転速度が減少して、ワンウエイクラッチが空転しており、鋸軸ブレーキ３１は慣性モーメントが小さい回転工具側の部材（丸鋸３や鋸軸２７等）のみを制動させればよく、急制動することができる。回転工具側を急制動している途中で電動モータ１１側の回転速度に追いつく可能性があり、その場合には、鋸軸ブレーキ３１でモータをも急制動することになるが、その時点では電動モータ１１の速度はすでに遅くなっており、慣性モーメントは小さく、電動モータ１１を急制動しても問題は生じない。
ステップＳ３１では、警報器１０２が第２警報を発令する。それにより、作業者等は鋸軸ブレーキ３１が作動していることを知ることができる。
【００４０】
一方、ステップＳ２７で検出された対の値が２次元マップ１１０の危険範囲１１３に含まれないとき（ステップＳ２７でＮＯ）、ステップＳ３３ではその対の値が２次元マップ１１０の通常範囲１１１に含まれるか否かが判断される。その対の値が通常範囲１１１に含まれるとき（ＹＥＳ）、ステップＳ３５へ進む。ステップＳ３５では、電動モータ１１の発電制動が解除され、第１警報は停止される。そして、ステップＳ９へ戻る。上記の流れは、ワークＷ以外の物体が工具に一旦は接近してもその後に遠ざかる状態である。例えば作業者が無意識に指を丸鋸３に接近させ、第１警報を聞いて危険を認識する場合等がある。このとき、電動モータ１１の発電制動は解除され、テーブルソー１を用いた作業を継続することが可能となる。
一方、ステップＳ３３において、対の値が通常範囲１１１に含まれないとき（ＮＯ）、ステップＳ１５へ戻る。この場合、検出された対の値が異常範囲１１２に含まれていることを示しており、電動モータ１１の発電制動は継続される。
【００４１】
上述のように、テーブルソー１はレーダ４６とレーダ４７の２つのレーダで看視する。レーダ４６は、丸鋸３の加工位置近傍に設定された第１設定領域Ａを看視する。第１設定領域Ａは、ワークＷ以外の物体が存在してはいけない領域である。ワークＷ以外の物体が第１設定領域Ａへ進入すると、即座にレーダ４６によって検出され、電動モータ１１が発電制動される。また、第１警報も発令される。なおもワークＷ以外の物体が第１設定領域Ａに留まる時、その滞在時間が所定の時間となると鋸軸ブレーキ３１を作動して丸鋸３を停止する。発電制動１１は比較的緩やかな制動であって、テーブルソー１への負担は小さい。そして、鋸軸ブレーキ３１は強力な制動力によって急制動を行うが、それに先だって電動モータ１１が発電制動によって減速されているために、鋸軸ブレーキ３１にはそれほど大きな負荷がかからず、テーブルソー１やテーブルソー１の支持台にもそれほど大きな反力はかからない。
【００４２】
レーダ４７は、第２設定領域Ｂを看視する。第２設定領域Ｂは通常の作業においてワークＷ以外の物体が存在しうる領域である。従って、反射体の有無だけでは危険度を判断することはできない。レーダ４７は、反射体の丸鋸３との距離と丸鋸３への接近速度を検出する。それにより、テーブルソー１は検出された反射体が丸鋸３と接触する危険性を判断することができ、その危険性に基づいて丸鋸３を制動することができる。
図１４は、丸鋸３の動作がレーダ４７による検出に基づいて制動されるときの、丸鋸３と電動モータ１１の回転速度（回転数／単位時間）の経時変化を示している。なお、図１２では、丸鋸３の回転速度Ｆｔを右側の縦軸にとり、電動モータ１１の回転速度Ｆｍを左側の縦軸にとっている。丸鋸３の回転速度Ｆｔと、電動モータ１１の回転速度Ｆｍの関係を比較しやすいよう、左右の縦軸のスケールは、電動モータ１１に対する丸鋸３の減速比に基づいて変倍されている。そのため、図１４において丸鋸３と電動モータ１１の回転速度が重なって示されるとき、丸鋸３と電動モータ１１は係合して回転していることを示す。なお、減速比の値Ｒは、ギヤ２１の歯数に対する電動モータ１１の出力軸１２に刻設されたギヤ１２ａの歯数の比の値Ｒである。
【００４３】
図１４は、定格出力で運転中のテーブルソー１において、時刻ｔ１に電動モータ１１へ発電制動がなされ（ステップＳ２５）、時刻ｔ２に鋸軸ブレーキ３１が作動した（ステップＳ２９）場合を示している。定格出力時において、丸鋸３の回転速度はＦｔ１であり、電動モータ１１の回転速度はＦｍ１である。丸鋸３の回転速度の経時変化は点Ａ、点Ｂ、点Ｃ、点Ｄ、点Ｅを結ぶ実線１２０によって示されている。電動モータ１１の回転速度の経時変化は点Ａ、点Ｂ、点Ｄ、点Ｅを結ぶ実線１２１によって示されている。
時刻ｔ１において、電動モータ１１の発電制動が開始され、電動モータ１１の回転速度は低下する（線分ＢＤ部）。この制動は非常時の制動としては緩やかであり、電動モータ１１やその支持部にもそれほど大きな反力がかからない。電動モータ１１の回転速度が低下することによって、ワンウエイクラッチ２９を介して丸鋸３は電動モータ１１と非係合の状態となる。丸鋸３は、惰性によってほぼ等速のままで回転を続ける。
時刻ｔ２において、丸鋸ブレーキ３１が作動すると、丸鋸３の回転速度は急激に低下する。時刻ｔ２から時刻ｔ３の間（線分ＣＤ部）において、鋸軸ブレーキ３１は、慣性モーメントの小さい回転工具側（丸鋸３や鋸軸２７等）のみを制動する。そのため、鋸軸ブレーキ３１は丸鋸３の回転速度を急激に低下させることができる。また、このとき鋸軸ブレーキ３１にかかる負担も抑えられる。
時刻ｔ３において、丸鋸３の回転速度Ｆｔ２と電動モータ１１の回転速度Ｆｍ２の関係が、Ｆｔ２＝Ｒ・Ｆｍ２（Ｒ：減速比の値）となり、丸鋸３と電動モータ１１はワンウエイクラッチ２９を介して再び係合する。時刻ｔ３以降は、丸鋸３と電動モータ１１はワンウエイクラッチ２９を介して係合した状態で、電動モータ１１への発電制動と鋸軸ブレーキ３１が作用する。時刻ｔ３の時点において電動モータ１１は十分に減速されているため、鋸軸ブレーキ３１へかかる負担は抑えられる。時刻ｔ４において、丸鋸３は完全に停止する（線分ＤＥ部）。
制動が開始されてから丸鋸３が完全に停止するまでの制動所要時間はｔ４−ｔ１である。即ち、検出されたワークＷ以外の物体が丸鋸３に接触するまでの余裕時間が、この制動所要時間よりも長い時点から制動を開始することで、丸鋸３をワークＷ以外の物体が接触するまでに停止させることができる。
【００４４】
鋸軸ブレーキ３１にかかる負担が極大値となるのは、時刻ｔ２又は時刻ｔ３である。即ち、ほぼ定格回転速度Ｆｔ１で惰性回転している丸鋸３に制動を開始する時点と、丸鋸３と電動モータ１１がワンウエイクラッチ２９を介して再び係合する時点である。従って、鋸軸ブレーキ３１は、両時点での負担に耐えうるよう構成されればよい。例えば、両時点において鋸軸ブレーキ３１にかかる負担が同一であれば、鋸軸ブレーキ３１を効率的に利用することができる。
時刻ｔ３において鋸軸ブレーキ３１にかかる負担は、その時点での電動モータ１１の回転速度によってほぼ決まる。時刻ｔ３における電動モータ１１の回転速度は、電動モータ１１に発電制動が開始される時期（時刻ｔ１）によって変化する。即ち、電動モータ１１へ発電制動を開始させる時期と鋸軸ブレーキ３１を作動させる時期は、発電ブレーキ回路１００による制動能力や鋸軸ブレーキ３１の能力と密接に関係する。上述で説明したように、電動モータ１１へ発電制動を開始させる条件（余裕時間がＴ１のとき）や、鋸軸ブレーキ３１を作動させる条件（余裕時間がＴ２のとき）は、２次元マップ１１０によって決めることができる。換言すれば、２次元マップ１１０の記述によって、発電ブレーキ回路１００や鋸軸ブレーキ３１の能力を効果的に利用することができる。それにより、鋸軸３の動作を、ワークＷ以外の物体が接触する時点までに停止させることができる。
【００４５】
本実施例のテーブルソー１は、レーダ４７によって第２設定領域を看視する。レーダ４７で使用される電波はワークＷを透過して、ワークＷ以外の物体で反射される。即ち、ワークＷ以外の物体のみが有効な反射体となる。レーダによってワークＷ以外の物体を認識し、その物体が回転している丸鋸３に接触する可能性を検出することができる。それにより、電動モータ１１の発電制動と鋸軸ブレーキ３１は、その物体が回転している丸鋸３に接触する可能性に基づいて作動する。丸鋸３の制動に必要な時間を確保して、電動モータ１１の発電制動と鋸軸ブレーキ３１を作動させることにより、ワークＷ以外の物体が回転している丸鋸３に接触する時点までに、丸鋸３の回転を停止させることができる。また、発電ブレーキ回路１００や鋸軸ブレーキ３１は、コンパクトで簡易な構造であり、緊急停止後の復旧を容易に行うことができる。
即ち、ワーク以外の物体が回転している丸鋸３に接触することを可能な限り未然に防止することができる。テーブルソー１には安全カバー７が設けられており、安全カバー７との相互作用によって利用者等の安全をより確かにすることができる。
テーブルソー１では、レーダ４６とレーダ４７の２つのレーダを用いている。それぞれのレーダは独立して看視を行っているため、例えばどちらか一方のレーダが故障等をした場合でも、他方のレーダは看視を続けることができる。
【００４６】
（実施例２）  本発明を具現化した実施例２のテーブルソーは、実施例１のテーブルソー１の変形例である。従って、実施例１のテーブルソー１と異なる部分を中心に説明する。
実施例２のテーブルソーが実施例１のテーブルソー１に対して異なる点を最初に列記する。
（相違１）  ワンウエイクラッチ２９を取り除き、ギヤ２１と鋸軸２７同士を同心軸で固定して一体化している。
（相違２）  マイコン９１が記憶している２次元マップ１１０が、図１５に示す２次元マップ１３０に変更されている。
【００４７】
上記の（相違１）により、実施例２のテーブルソーでは、ギヤ２１と鋸軸２７の間で常に動力の伝達が行われる。それにより、電動モータ１１に制動力が作用して回転速度が低下すると、丸鋸３の回転速度も一体となって低下する。
上記の（相違２）について、実施例２のテーブルソーで用いられる２次元マップ１３０を説明する。図１５に示す２次元マップ１３０では、実施例１の２次元マップ１１０と比較して、通常範囲１３１と異常範囲１３２の境界１２８（第１基準）が変更されている。詳しくは、境界１２８（第１基準）の一部が、直線（破線）１１６上から直線（破線）１２６上に変更されている。直線１２６は、その傾きがＴ３を示す直線である。従って、検出されたワーク以外の物体が丸鋸３に接触するまでの余裕時間がＴ３以下であるとき、電動モータ１１は発電制動される。この時間Ｔ３は、Ｔ１よりも長い。即ち、ワーク以外の物体が丸鋸３に接近するとき、実施例２のテーブルソーは、実施例１のテーブルソー１よりも早い時点で電動モータ１１が発電制動される。
また、異常範囲１３２と危険範囲１３３の境界１２９（第２基準）が変更されている。詳しくは、境界１２９（第２基準）の一部が、直線（破線）１１７上から直線（破線）１２７上に変更されている。直線１２７はその傾きがＴ４を示す直線である。従って、検出されたワーク以外の物体が丸鋸３に接触するまでの余裕時間がＴ４以下であるとき、鋸軸ブレーキ３１は作動する。この時間Ｔ４は、Ｔ２よりも短い。即ち、ワーク以外の物体が丸鋸３に接近するとき、実施例２のテーブルソーは、実施例１のテーブルソー１よりも遅い時点で鋸軸ブレーキ３１が作動する。
【００４８】
実施例２のテーブルソーの動作の流れは、実施例１のテーブルソー１と同様に、図１３のフローチャートで示される。図１６は、図１４と同様に、この流れによって丸鋸３が制動されるときの丸鋸３と電動モータ１１の回転速度（回転数／単位時間）の経時変化を示している。なお、この経時変化は、ワーク以外の物体が、上述の実施例１の動作説明のときと同様に接近した場合のものである。
実施例２のテーブルソーでは、時刻ｔ１’に電動モータ１１へ発電制動がなされ、時刻ｔ３に鋸軸ブレーキ３１が作動する。図１６において丸鋸３の回転速度の経時変化は、点Ａ、点Ｆ、点Ｄ、点Ｅを結ぶ実線１３４によって示される。丸鋸３と電動モータ１１は常に係合して回転するため、電動モータ１１の回転速度の経時変化についても直線１３４で示される。
時刻ｔ１’において、電動モータ１１の発電制動が開始され、電動モータ１１の回転速度は低下し始める。即ち、係合して回転している丸鋸３の回転速度も低下する。
時刻ｔ３において、丸鋸ブレーキ３１が作動する。このとき丸鋸３の回転速度はＦｔ２であり、電動モータ１１の回転速度はＦｍ２である。即ち、時刻ｔ３においては、実施例１のテーブルソー１と同一の状況となっている。従って、時刻ｔ４において、丸鋸３は完全に停止する。このとき、鋸軸ブレーキ３１にかかる負担は実施例１の場合を超えることはなく、鋸軸ブレーキ３１等が破損することはない。
【００４９】
上述のように、実施例２のテーブルソーにおいても、ワーク以外の物体が回転している丸鋸３に接触する時点までに、丸鋸３の回転を停止させることができる。即ち、ワーク以外の物体が回転している丸鋸３に接触することを可能な限り未然に防止することができる。実施例２のテーブルソーは、電動モータ１１から丸鋸３への動力伝達経路において、クラッチ等を有しないため、構造が簡素化される。
【００５０】
（実施例３）  本発明を具現化した実施例３のテーブルソーは、実施例１のテーブルソー１の変形例である。従って、実施例１のテーブルソー１と異なる部分を中心に説明する。実施例３のテーブルソーが実施例１のテーブルソー１に対して異なる点を最初に列記する。
（相違１）  ワンウエイクラッチ２９に換えて、ギヤ２１と鋸軸２７を接続状態と離反状態の間で切換可能なクラッチを有している。クラッチの接続・離反の切換はマイコン９１によって制御される。
（相違２）  マイコン９１が記憶している２次元マップ１１０が、図１７に示す２次元マップ１４０に変更されている。
【００５１】
上記の（相違１）により、実施例３のテーブルソーでは、ギヤ２１と鋸軸２７の間の動力の伝達・非伝達がマイコン９１によって制御される。この制御は、発電ブレーキ回路１００と同期して行われる。マイコン９１から発電ブレーキ回路１００への動作指令があるとき、クラッチは離反状態へと切換えられる。ギヤ２１と鋸軸２７の間で動力は非伝達となる。マイコン９１の発電ブレーキ回路１００への動作指令を、クラッチの離反指令として用いることができる。
上記の（相違２）について、実施例３で用いられる２次元マップ１４０を説明する。図１７に示す２次元マップ１４０では、実施例１の２次元マップ１１０と比較して、通常範囲１４１と異常範囲１４２の境界１３８（第１基準）が変更されている。詳しくは、境界１３８（第１基準）の一部が、直線（破線）１１６上から直線（破線）１３６上に変更されている。直線１３６はその傾きがＴ５を示す直線である。従って、検出されたワーク以外の物体が丸鋸３に接触するまでの余裕時間がＴ５以下であるとき、電動モータ１１は発電制動される。このとき同時に、クラッチによってギヤ２１と鋸軸２７の間で動力が伝達されない状態となる。この余裕時間Ｔ５は、Ｔ１よりも短い。即ち、ワーク以外の物体が丸鋸３に接近するとき、実施例３のテーブルソーは、実施例１のテーブルソー１よりも遅い時点で電動モータ１１が発電制動される。また、同時にクラッチによってギヤ２１と鋸軸２７の間で動力が伝達されない状態となる。
また、異常範囲１４２と危険範囲１４３の境界１３９（第２基準）が変更されている。詳しくは、境界１３９（第２基準）の一部が、直線（破線）１１７上から直線（破線）１３７上に変更されている。直線１３７はその傾きがＴ６を示す直線である。従って、検出されたワーク以外の物体が丸鋸３に接触するまでの余裕時間がＴ６以下であるとき、鋸軸ブレーキ３１は作動する。この時間Ｔ６は、Ｔ２よりも短い。即ち、ワーク以外の物体が丸鋸３に接近するとき、実施例３のテーブルソーは、実施例１のテーブルソー１よりも遅い時点で鋸軸ブレーキ３１が作動する。
【００５２】
実施例３のテーブルソーの動作の流れは、実施例１のテーブルソー１と同様に、図１３のフローチャートで示される。図１８は、図１４と同様に、この流れによって丸鋸３が制動されるときの丸鋸３と電動モータ１１の回転速度（回転数／単位時間）の経時変化を示している。なお、この経時変化は、ワーク以外の物体が、上述の実施例１の動作説明のときと同様に接近した場合のものである。
本実施例のテーブルソーでは、時刻ｔ２’に電動モータ１１へ発電制動がなされ、それと同時にクラッチによってギヤ２１と鋸軸２７の間で動力が伝達されない状態となる。そして、時刻ｔ３’に鋸軸ブレーキ３１が作動する。図１８において丸鋸３の回転速度の経時変化は、点Ａ、点Ｈ、点Ｅを結ぶ実線１４４によって示されている。電動モータ１１の回転速度の経時変化は点Ａ、点Ｇ、点Ｊを結ぶ実線１４５によって示されている。
時刻ｔ２’において、電動モータ１１の発電制動が開始され、電動モータ１１の回転速度は低下し始める。このとき、クラッチによってギヤ２１と鋸軸２７の間は離反状態となる。丸鋸３は惰性によってほぼ等速のままで回転を続ける。
時刻ｔ３’において、丸鋸ブレーキ３１が作動する。丸鋸３は慣性モーメントの大きい電動モータ１１とは非係合の状態となっているため、丸鋸３の回転速度は急激に低下する。実施例３のテーブルソーでは、丸鋸３は電動モータ１１の速度とは無関係に減速することができる。丸鋸３は急激に制動され、時刻ｔ４において完全に停止される。即ち、実施例３のテーブルソーでは、電動モータ１１を停止させる必要はない。従って、発電ブレーキ回路１００を有する必要もない。
【００５３】
上述のように、実施例３のテーブルソーにおいても、ワーク以外の物体が動作している丸鋸３に接触する時点までに、丸鋸３の動作を停止させることができる。実施例３のテーブルソーは、電動モータ１１が回転している状態で丸鋸３を停止させることができる。実施例３のテーブルソーでは、丸鋸３の回転を停止させるとき、慣性モーメントの大きい電動モータ１１を停止させる必要がない。そのため、制動が開始されてから丸鋸３が完全に停止するまでの制動所要時間を短くすることができる。従って、制動開始の時期を遅く設定することができるため、誤作動によって利用者の作業を中断することが防止される。
【００５４】
実施例３のテーブルソーのクラッチとしては、例えば電磁パウダクラッチやエア式クラッチ等を用いることができる。また、電動モータ１１を制動するブレーキと併用して、遠心クラッチを用いることもできる。遠心クラッチは、電動モータ１１が所定の回転数以上で回転しているときには、電動モータ１１の動力を鋸軸２７へ伝える。また、電動モータ１１が所定の回転数以下で回転しているときには、電動モータ１１の動力を鋸軸２７へ伝えない。そのため、定格で回転している電動モータ１１が制動されることによって、ギヤ２１と鋸軸２７は非係合な状態となる。即ち、電動モータ１１の駆動、制動を制御することにより、ギヤ２１と鋸軸２７の接続状態と離反状態とを切換えることができる。この形態のテーブルソーは、実施例１のテーブルソー１において、ワンウエイクラッチ２９を遠心クラッチに置き換えることによって具現化することができる。
【００５５】
以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
例えば、鋸軸ブレーキとして図１９に示す形態のブレーキを用いることができる。
図１７に示す鋸軸ブレーキは、作動時にスライドして鋸軸２７の拡径フランジ２８と当接するスライドブロック３３と、スライドブロック３３を待機位置に拘束するバネ３６と、スライドブロック３３をスライドさせる突出作動型のソレノイド３４等によって構成される。また、スライドブロック３３を待機位置へ押し戻すプッシュロッド３９と、プッシュロッド３９を待機位置に維持するバネ３９ａを備えている。ソレノイド３４へ通電されると可動子３４ａが突出する。突出した可動子３４ａによってスライドブロック３３は押され、拡径フランジ２８と当接する。スライドブロック３３が拡径フランジ２８と当接することによって、鋸軸２７は急激に制動される。
レーダの形態は、実施例の形態に限定されない。また、アンテナの形態や設置数や配置位置等についても限定されない。実施の形態に応じて変更可能である。
本発明の技術は、テーブルソーに限らずマイタソー、スライド丸鋸、ボール盤、チェーンー等の、工具がモータ等によって動作する動力工具において、有用に利用することができる。
また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組み合わせによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組み合わせに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数の目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】実施例１のテーブルソー１を示す図（側面）。
【図２】実施例１のテーブルソー１を示す図（正面）。
【図３】テーブルソーの動力伝達部を示す図。
【図４】鋸軸ブレーキの非作動時の状態を示す図。
【図５】鋸軸ブレーキの作動時の状態を示す図。
【図６】レーダによる看視領域を示す図。
【図７】レーダ４６の構成を示す図。
【図８】レーダ４６の送信波形と受信波形を示す図。
【図９】レーダ４７の構成を示す図。
【図１０】レーダ４７が送信する電波の周波数の経時変化を示す図。
【図１１】テーブルソー１の電気構成を示す図。
【図１２】２次元マップ１１０を示す図（実施例１）。
【図１３】テーブルソーの動作の流れを示すフローチャート。
【図１４】丸鋸と電動モータの回転速度の経時変化を示す図（実施例１）。
【図１５】２次元マップ１３０を示す図（実施例２）。
【図１６】丸鋸と電動モータの回転速度の経時変化を示す図（実施例２）。
【図１７】２次元マップ１４０を示す図（実施例３）。
【図１８】丸鋸と電動モータの回転速度の経時変化を示す図（実施例３）。
【図１９】鋸軸ブレーキ３１の変形例を示す図。
【符号の説明】
【００５７】
１・・テーブルソー
３・・丸鋸
５・・テーブル
１１・・電動モータ
１３・・動力伝達部
２７・・鋸軸
２９・・ワンウエイクラッチ
３１・・鋸軸ブレーキ
４６・・レーダ
４７・・レーダ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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